土钉支护方案在基础工程中的设计及施工

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第６期　总第１０８期　福　建　建　筑　Ｎ０６・２００７　Ｖ０ｌ・１０８　Ｆｕｉｉａｎ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　土钉支护方案在基础工程中的设计及施工　周永　（鄂东职业技术学院建筑工程系湖北黄冈４３８０００）　摘要：结合某高层建筑基础工程施工实例，分别介绍了基坑边坡支护方案设计要点，土钉支护的施工技术，基坑安全监测方法。　安全监测　文献标识码：Ａ　关键词：基坑支护土钉支护中图分类号：ＴＵ７５３　文章编号：１００４—６１３５｛２００７）０６—００５４—０２　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｏｉｌ　Ｎａｉｌ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　Ｐｒｏｇｒａｍ　ｏｎ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ＺＨＯＵ　Ｙｏｎｇ　（Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅａｓｔ　Ｈｕｂｅｉ，Ｈｕａｎｇｇａｎｇ　４３８０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ—ｒｉｓｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｅｎ￣ｎｅｅｒｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ　Ｉｎｓｔａｎｃｅ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ｓｕｐｐｏ￣　ｐｒｏｇｒａｍ，ｓｏｉｌ　ｎａｉｌ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ｓａｆｅｔｙ　ｍｏｎｉｔｏｒ　ｍｅａｓｕｒｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ｓｕｐｐｏ￣　ｓｏｉｌ　ｎａｉｌ　ｓｕｐｐｏ￣　ｓａｆｅｔｙ　ｍｏｎｉｔｏｒ　某高层建筑工程，主体结构为框架一剪力墙结构，地下３　层，地上２２层，总建筑面积１２３８０ｍ　，采用梁板式筏形基础，　基础开挖深度为７．８０ｍ。　７ｍ，钻孔直径为ｌＯＯｍｍ；土钉间距宜为１～２ｍ，选用１．５ｍ；土　钉与水平面夹角宜为５。～２０。。　３．３土钉墙墙面设置１ｌＯｍｍ厚Ｃ２０喷射混凝土面层，面层　内设置承压板或加强钢筋与土钉钢筋焊接连接，以保证土钉　１工程现场条件　由于该工程位于城区中心，现场施工场十分地狭窄，工　程东侧基坑开挖边线距邻近建筑物仅３．２ｍ，北侧与２栋住宅　楼相临，距基坑边缘均为４．５ｍ；南侧与新港二路相距５．０ｍ，　且路旁有输电线路。　基于该工程施工现场的场地条件，场地四周放坡宽度不　与面层之间的有效连接；墙顶采用砂浆护面，起到保护面层的　作用。　３．４喷射混凝土面层中需配置钢筋网，钢筋直径为６．５ｍｍ，　纵横钢筋之间用火烧丝绑扎牢固，钢筋间距设计为２００ｍｍ，　坡面上下段钢筋网搭接长度应大于３００ｍｍ。　３．５　排水措施：基坑底采用明沟排水法，设置排水沟和集水　井，用水泵将坑内积水抽出场地以外。在坡顶挖浅沟排除地　表水。坡面每隔２ｍ设一排渗水管（管上钻若干　１０透水　孔），埋于土层中。　４土钉支护的施工　土钉支护施工过程主要包括以下方面：　４．１　基坑开挖：基坑应分层分段进行开挖，逐步形成工作面，　每层开挖深度为１ｍ左右，每段开挖的纵向长度一般为ｌＯｍ。　并采用人工修坡，坡面应平整，密实，平整度偏差应控制在±　２０ｍｍ之内。　能满足规范要求，故基坑开挖不允许采用放坡开挖方式。　２工程地质条件　根据该工程地质勘察报告，在本工程设计深度范围内，　场地土层从上到下构成为：　第一层：表层土为堆积土层，有杂填土、素填土，以粉质粘　土为主，含少量建筑垃圾。该土层分布深度在０一一２．８００ｍ　（相对高程）范围内。　第二层：中层土为沉积土层，土质主要为粘质粉土，砂质　粉土，重粘土等，该土层分布深度在一２．８００～一５．６００ｍ（相　对高程）范围内。　第三层：下层土主要为粉细砂土，夹少量粉质粘土薄层，　微胶结，该土层分布深度在一５．６００～一１２．８００　ｍ（相对高　程）范围内。　根据该工程地质勘察报告，工程开工前勘察实测地下水　４．２土钉成孔：先按设计要求弹线，定准孔位，作好标记。再　根据土质条件，可选用螺旋钻干法成孔设备，钻孔深度、钻孔　速度、成孔直径均满足要求。　４．３孔中置筋：在置筋之前，最好采用压缩空气将孔内残留　及被扰动的虚土清除干净，并在钢筋下每隔２～３ｍ焊置一个　定位架，以保证土钉在孔中位置正确。　４．４孔内注浆：注浆材料采用纯水泥浆，水灰比０．４５，用搅　拌装置进行机械搅拌，需在孔口处设置止浆塞并旋紧，穿过止　浆塞把注浆管插入注浆口，深入至孔底０．２～０．５ｍ，再用注浆　泵或灰浆泵连接注浆管，往孔内进行高压注浆，工作压力　０．１ＭＰａ，边注浆边往上拔管，直至孔内注满水泥浆为止。为　防止水泥浆在硬化过程中产生干缩裂缝，可掺入一定比例的　膨胀剂；为提高水泥浆的早期强度，加快硬化，还可掺入速凝　剂或早强剂。　（下转第７２页）　位分布在一１５．８００ｍ以下，因地下水埋藏较深，基础施工可不　考虑地下水的影响。　３基坑边坡支护方案设计　根据工程现场条件及地质条件，本工程采用钻孔注浆型　土钉墙支护方案。　３．１土钉墙的墙面坡度采用１：０．２５，符合不宜大于１：Ｏ．１的　构造要求。　３．２土钉钢筋材料采用Ⅱ级钢筋，直径为２５ｍｍ；土钉的长　度宜为开挖深度的０．５～１．２倍，为便于施工，选择长度为　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第６期总第１０８期　黄焕然・自动转换开关电器的探讨　－７２・　额定电流１００＜Ｉｅ≤５００Ａ时，短路耐受电流应≥１０ｋＡ；当额　关专家统计：Ｐｃ级ＡＴＳＥ的可靠性是单电操ＣＢ级的３倍，是　定电流５００＜Ｉｅ≤１０００Ａ时，短路耐受电流应≥２０Ｉｅ；当额定　双电操ＣＢ级的１．５倍。设计时应谨慎选用ＣＢ级ＡＴＳＥ。　电流Ｉｅ＞１０００Ａ时，短路耐受电流应≥２０Ｉｅ或５０ｋＡ。因此，　３．３控制器　国标规定短路耐受电流最小为５ｋＡ（企业可规定更大电流　根据行业统计ＡＴＳＥ故障的８０％来自于控制器，控制器　值）。　可靠性能是由电磁兼容性（ＥＭＣ）试验校核的，国标对于ＥＭＣ　当Ｐｃ级ＡＴＳＥ不能通过额定短时耐受电流试验时，可采　试验，是强制要求的。具体有抗扰度（静电放电、射频电磁　用指定短路保护器（ＳＣＰＤ）限制短路电流，在ＳＣＰＤ断开电路　场、电快速瞬变脉冲群、浪涌、电压暂降和短时中断）以及发　前的时间应承受预期试验电流。国标规定最小试验电流　射。由于ＡＴＳＥ的控制器是直接从常用和备用电源取电采样　５ｋＡ，耐受时间由ＳＣＰＤ的性能确定。在工程设计中，若参考　且实时监测，所以ＡＴＳＥ的控制器也必然承受主回路的电压　额定限制短路电流，则一定选用被生产企业试验时指定的　波动、浪涌电压影响、谐波干扰、电磁干扰等，因此要求ＡＴＳＥ　ＳＣＰＤ。　具有良好的电磁兼容性，并且必须通过国家相关检测。　值得一提的是，若将ＣＢ级ＡＴＳＥ主体的保护功能取消　目前。ＡＴＳＥ不在３ｃ认证范围之内，许多生产公司申请　（选用断路器式的隔离开关），并不符合Ｐｃ级产品的性能要　了ＣＱＣ自愿认证，认证所依据的标准应是ＧＢ／Ｔ　１４０４８．１１—　求。按照国家相关标准其主体的额定短时耐受电流为１２Ｉｅ　２００２，或是高于国标的企业标准。设计时应选用通过ＣＱＣ认　（包括国际品牌的断路器都按该数据），如额定电流为１００Ａ，　证和电磁兼容试验的ＡＴＳＥ，以保证系统的可靠性。　则额定短时耐受电流仅１．２ｋＡ，没有达到国标５　ｋＡ的最低要　４应用方案　求，在系统中存在严重隐患。　标准设计参考图集０４ＣＤ０１《双电源自动转换装置设计图　３．２操作机构　集》中给出了关于两路和三路电源切换、末端切换等方案，值　根据国标规定：　得一提的是旁路方案，该图集中给出四种方案。在一些如机　ａ、ＡＴＳＥ应能在标志预定性能的所有条件下进行操作。　场、医院等不允许停电检修的特别重要负荷，应选用旁路方　ｂ、在所有情况下，操作机构都应被连锁以防止同时接通　案。图集中第二种方案在长乐机场中已有应用。选用图示方　常用电源和备用电源。　案时，应根据工程的实际情况，正确选择自动转换开关装置。　Ｃ、主触头在闭合和断开时应无跳动（如无明显地减速）。　作者简介　ＣＢ级ＡＴＳＥ的联动机构因受断路器操作手柄的限制而　黄焕然：男，１９６５年１１月出生，工程师，电器信息专业　先天不足，联动缺乏可靠性，因而降低了整体的可靠性，据相　（上接第５４页）　监测结果表明，土钉支护结构完工时，测得坡顶水平位移　４．５安装钢筋网：钢筋网应随基坑开挖所形成的工作　最大值为１９ｍｍ，坡顶最大沉降量为１ｌｍｍ，周围建筑物最大　面，在土钉成孑Ｌ、孔中置筋、孑Ｌ内注浆等工序完成后，逐层逐段　沉降量为３ｍｍ，均未超过规定的范围。经多次观察基坑底　的进行安装，可设置１—２层，安装位置应保证钢筋网与坡面　部、坡顶及土钉支护结构的坡面情况，无土体滑移、隆起和坡　间距不少于２０ｍｍ。钢筋网通过若干根通长的加强钢筋，与　面开裂、渗水等不正常现象；周围建筑物结构也无异常，墙面、　各土钉端头焊接在一起，把各土钉相互连接起来，形成一面整　楼地面无开裂等，可以认定结构是安全的。　体土钉支护墙体。　６结语　４．６喷射混凝土面层：喷射前，应先将坡面上用于放置加强　土钉支护挡土墙属柔性结构，能适应建筑地基的适当变　钢筋的沟槽填平，混凝土配合比为水泥：砂：石＝１：２：２，必须　形与沉降，对地基承载力的要求较低，大大减低了结构地基处　用｝昆凝土搅拌机进行搅拌。然后再开始喷射，喷射时注意喷　理的费用；特别是在城区狭窄地带，还可以节省现场施工场　头的角度要与坡面相垂直，距离一般应保持在０．８ｍ左右，保　地，减少基坑放坡开挖的土方量，造价较低，且施工简便，工艺　证喷头处压力在０．２～０．３　ＭＰａ。因为喷射｝昆凝土面层厚度　简单，易于掌握，是一种很好的基坑支护形式。　为１１０ｍｍ，故应沿坡面自上而下分两层进行喷射，每层厚度　参考文献　均为５５ｍｍ。注意两次喷射作业之间应留一定的时间间隔。　［１］ＪＧＪ１２０—９９，建筑基坑支护技术规程，１８—２５　喷射后应保证混凝土表面平整，没有流淌、干结、开裂等现象。　［２］宁仁岐，建筑施工技术［Ｍ］。北京：高等教育出版　最后，对混凝土进行洒水养护，养护持续时间不少于３～５ｄ，　社，２００２，７：２４—２７　从而保证混凝土的质量。　［３］史佩栋，深基础工程特殊技术问题［Ｍ］。北京：人民　５基坑安全监测　交通出版社，２００３：３６～４８　在基坑开挖、土钉支护及上部主体结构的施工过程中，对　［４］高大钊，深基坑工程［Ｍ］。北京：机械工业出版社　基坑安全及周围建筑物进行了持续有效的监测，坡顶水平位　２００３：２６—３７　移用Ｊ２型经纬仅监测，坡顶沉降和周围建筑物沉降用Ｓ６型　作者简介　水准仪监测，每２０ｍ水平间距设一个监测点，基坑开挖期间　周永：男，１９６８年１１月出生，工程师，全国注册监理工程　每天测一次，开挖后每隔５天测一次。　师，一级建造师，从事建筑工程方面的施工、教学与科研工作